JP2007029096A - Analytical method and apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for conventionally allowing fast amplification of a nucleic acid. <P>SOLUTION: The nucleic acid amplification method comprises a step to form a liquid mixture containing a solid particle having high first energy source absorption power compared with the nucleic acid and a liquid containing a reagent necessary for the amplification of the nucleic acid, and a step to introduce the first energy in the form of pulses of 0.001-10 sec for a period sufficient for heating the solid particle to ≥90°C. The invention further provides a heating method containing a step to heat the mixture simultaneously and/or continuously with different kind of heat sources. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明の対象は、核酸を増幅する方法、液体を処理するための方法、容器中の液体を加熱するための機器、及び容器中の液体を加熱するためのシステムである。   The subject of the present invention is a method for amplifying nucleic acids, a method for treating a liquid, an apparatus for heating a liquid in a container, and a system for heating a liquid in a container.

本発明は、医療の分野において特に有用であり、そこに含まれる成分のための試料の信頼性のある分析が必要とされる。加熱を必要とする化学反応は、例えば、分子診断学(Molecular Diagnostics)により周知であり、核酸がハイブリッドの融解温度異常で加熱を適用することにより、変性すること、即ち2本鎖のハイブリッドから一本鎖になることが知られている。   The invention is particularly useful in the medical field and requires a reliable analysis of the sample for the components contained therein. Chemical reactions that require heating are well known, for example, from Molecular Diagnostics, where nucleic acids are denatured by applying heat at the hybrid's melting temperature anomalies, i.e., from double-stranded hybrids. It is known to become a main chain.

このような変性工程を含む反応サイクルを使用する方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)である。当該技術は、特定の配列の核酸の量をごく僅かな量から検出可能な量に増大するための手段により供される核酸処理の分野、特に核酸の分析の分野に革命をもたらした。PCRはEP 0 201 184 及びEP 0 200 362 に記載されている。   A method that uses a reaction cycle that includes such a denaturation step is the polymerase chain reaction (PCR). The technology has revolutionized the field of nucleic acid processing, particularly the field of nucleic acid analysis, provided by means for increasing the amount of nucleic acid of a particular sequence from a negligible amount to a detectable amount. PCR is described in EP 0 201 184 and EP 0 200 362.

問題の組成物を加熱するめの方法もまた既知である。例えば、米国特許第2002/0061588号には、核酸をナノ粒子に付着させ、そしてエネルギーを当該ナノ粒子に適用することにより、核酸を加熱する方法が記載されている。当該加熱により、モジュレーターの表面上の核酸ハイブリッドが変性され、そして鎖の一方が周囲の液体に解離する。しかしながら、当該方法は加熱と増幅に関して極めて非効率である。   Methods for heating the composition in question are also known. For example, US 2002/0061588 describes a method of heating a nucleic acid by attaching the nucleic acid to a nanoparticle and applying energy to the nanoparticle. This heating denatures the nucleic acid hybrid on the surface of the modulator and dissociates one of the strands into the surrounding liquid. However, the method is very inefficient with respect to heating and amplification.

米国特許第2004/0129555号には、パルスレーザーを使用する、色素を含む混合物を加熱するための方法が記載されている。   US 2004/0129555 describes a method for heating a mixture containing a dye using a pulsed laser.

米国特許6633785号には、抵抗加熱又は誘導加熱のいずれかを使用する、マイクロチューブを加熱するための方法が記載されている。   U.S. Pat. No. 6,633,785 describes a method for heating microtubes using either resistance heating or induction heating.

上記先行技術の方法は、核酸を有効に増幅するための温度条件を供していない。   The above prior art methods do not provide temperature conditions for effective amplification of nucleic acids.

発明の概要
本発明の第一の対象は、核酸、及び液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含む液体混合物であって、核酸を増幅するために必要な試薬を含む上記混合物を供する工程、上記固形粒子を90℃以上の温度に加熱するために十分な時間、0.001〜10秒、好ましくは0.001〜1秒のパルスにおいて、第一エネルギーを導入する工程を含んで成る、核酸の増幅のための方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is a liquid mixture comprising nucleic acids and solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the liquid, the mixture comprising the reagents necessary for amplifying the nucleic acids. Providing a first energy in a pulse sufficient for heating the solid particles to a temperature of 90 ° C. or higher, 0.001 to 10 seconds, preferably 0.001 to 1 second. A method for nucleic acid amplification comprising:

本発明の第二の対象は、容器中の上記液体及び固形粒子を供する工程、及び上記混合物を加熱し、ここで上記混合物が異なる種類の加熱源により同時に及び/又は継続的に加熱される工程、を含んで成る、液体を加熱するための方法である。   The second object of the present invention is the step of providing the liquid and solid particles in a container, and the step of heating the mixture, wherein the mixture is simultaneously and / or continuously heated by different types of heating sources. A method for heating a liquid comprising.

本発明の他の対象は、混合物、及び第1種の加熱源、及び第2種の加熱源を入れるための1つ又は複数のチャンバーを含む装置を含む混合物を加熱するためのシステムであって、ここで上記加熱源は、上記装置の容器中に置かれる場合、上記装置の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記システム内に位置する。   Another subject of the present invention is a system for heating a mixture comprising a mixture and a device comprising one or more chambers for containing a first heating source and a second heating source. Where the heating source is located in the system to be effective for heating the contents of the chamber of the device when placed in a container of the device.

本発明の更なる対象は、上記混合物、第一加熱源、及び第二加熱源を入れるためのチャンバーを含む装置を受けるための容器を含んで成る、1つ又は複数の混合物を加熱するための機器であって、ここで上記第一及び第二加熱源は、上記レセプタクル中に置かれる場合、上記装置の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記機器内に位置する。   A further subject of the invention is for heating one or more mixtures comprising a container for receiving a device comprising a chamber for containing said mixture, a first heating source and a second heating source. An instrument, wherein the first and second heating sources are located within the instrument to be effective for heating the contents of the chamber of the apparatus when placed in the receptacle.

発明の詳細な説明
核酸の増幅のための方法は既知である。これらは、標的核酸中の塩基配列を複製することができる酵素の活性のための鋳型として役立つ標的核酸の最初の存在に基づく大量の核酸を作成することを意図する。レプリコンそれ自体は、配列、好ましくは既に最初の複製の対象であった塩基配列の複製のための標的として使用される。従って、同一の配列を有する大量の核酸が作成される。
Detailed Description of the Invention Methods for the amplification of nucleic acids are known. These are intended to create large quantities of nucleic acids based on the initial presence of the target nucleic acid that serves as a template for the activity of an enzyme capable of replicating the base sequence in the target nucleic acid. The replicon itself is used as a target for the replication of the sequence, preferably the base sequence that was already the subject of the first replication. Therefore, a large amount of nucleic acid having the same sequence is created.

核酸の増幅のために特によく確立されている方法は、EP 200362 に開示されている、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法である。当該方法において、反応混合物は温度プロフィールの反復サイクルにかけられ、当該温度はプライマーを標的遺伝子とアニーリングし、鋳型として上記標的核酸を使用して上記アニーリングされたプライマーを伸長し、そしてその鋳型から伸長生成物を分離するように適応されている。   A particularly well-established method for nucleic acid amplification is the polymerase chain reaction (PCR) method disclosed in EP 200362. In the method, the reaction mixture is subjected to repeated cycles of a temperature profile, which anneals the primer with the target gene, extends the annealed primer using the target nucleic acid as a template, and generates an extension from the template. It is adapted to separate things.

第一工程において、核酸、及び液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含む液体の混合物が供される。   In the first step, a liquid mixture is provided comprising nucleic acids and solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the liquid.

上記液体は、増幅される核酸を含むいずれかの液体であってよい。更に、当該液体は当該核酸の増幅に必要な試薬を含む。これらの試薬は各増幅法のために周知であり、そして好ましくはプライマーを伸長させるための薬剤、好ましくは鋳型依存性DNA−又はRNA−ポリメラーゼ、及び伸長のためのプライマーに付着されるビルディングブロック、例えば、ヌクレオチドを含む。更に、当該混合物は、伸長反応のための条件を確立するために有用な試薬、例えば、バッファー及び使用される酵素の補助因子、例えば、塩を含むであろう。   The liquid may be any liquid containing nucleic acid to be amplified. Furthermore, the liquid contains reagents necessary for the amplification of the nucleic acid. These reagents are well known for each amplification method, and preferably an agent for extending the primer, preferably a template-dependent DNA- or RNA-polymerase, and a building block attached to the primer for extension; For example, it contains nucleotides. In addition, the mixture will contain reagents useful for establishing conditions for the extension reaction, such as buffers and cofactors of the enzymes used, such as salts.

しかしながら、重要なことには、上記混合物は固形粒子を含む。このような固形粒子は増幅の条件に不活性である。即ち、これらは特に上記方法において使用される温度で破壊されない。これらの粒子は、液体よりも優れた第一エネルギー源からエネルギーを吸収するための能力により更に特徴づけられる。明らかに、上記粒子の組成物はエネルギー源に依存する。   Importantly, however, the mixture contains solid particles. Such solid particles are inert to amplification conditions. That is, they are not destroyed, especially at the temperatures used in the above method. These particles are further characterized by their ability to absorb energy from a first energy source superior to liquids. Obviously, the composition of the particles depends on the energy source.

本発明に従うシステムの第一成分は、エネルギーを供する第一源である。好ましくは、当該第一源由来のエネルギーは、エネルギー源と粒子間のいかなる直接的な接触も伴わない方法において伝達される。この種のエネルギー伝達は、以下の非接触エネルギー伝達と称されるものである。非接触エネルギー伝達は、電磁放射により、より好ましくは1kHz〜約50GHzの周波数範囲における電磁放射、最も好ましくはラジオ周波数(RF)により行われる。特に好ましい電磁放射は、10kHz〜1MHzの周波数を有する。   The first component of the system according to the present invention is the first source of energy. Preferably, the energy from the first source is transmitted in a manner that does not involve any direct contact between the energy source and the particles. This type of energy transfer is referred to as non-contact energy transfer below. Non-contact energy transfer is performed by electromagnetic radiation, more preferably electromagnetic radiation in the frequency range of 1 kHz to about 50 GHz, most preferably radio frequency (RF). Particularly preferred electromagnetic radiation has a frequency of 10 kHz to 1 MHz.

第一エネルギー源由来のエネルギーは、液体を直接的に加熱することなく粒子を特異的に加熱するために使用される。これは、第一エネルギー源により伝達されたエネルギーのために、周囲の液体よりも高い吸収能を有する物質を使用することにより達成される。エネルギーを吸収する粒子は、好ましくは、上述の範囲における放射線を吸収することができる固形物質の群から選択される。好ましい物質は、誘電率を増大するための追加成分を有するガラス粒子、例えば、金属又は金属酸化物の群から選択される。より好ましくは、当該金属は、そこに分布するマグネチックピグメントを伴うガラスである。好ましくは少なくとも30%における、より好ましくは少なくとも50%における上記固形粒子の質量は、2pg〜20ngであり、好ましくは30pg〜2ngである。当該粒子を規定するための他の様態において、特に実質的に球状粒子の場合、少なくとも30%、より好ましくは50%の粒径は、好ましくは0.1〜100μm、より好ましくは0.5〜10μmである。好ましくは上記粒子の平均直径は1〜10μm、より好ましくは2〜5μmである。本発明の粒子を規定する更に他の様態において、少なくとも30%、より好ましくは50%以上の粒子は、粒子の容積に対する直径に、2×108mm-2〜2×10mm-2、より好ましくは5×105mm-2〜8×104mm-2の割合を有する。 The energy from the first energy source is used to specifically heat the particles without directly heating the liquid. This is achieved by using a material that has a higher absorption capacity than the surrounding liquid because of the energy transmitted by the first energy source. The energy absorbing particles are preferably selected from the group of solid materials that can absorb radiation in the above-mentioned range. Preferred materials are selected from the group of glass particles, for example metals or metal oxides, with an additional component for increasing the dielectric constant. More preferably, the metal is a glass with magnetic pigment distributed therein. Preferably the mass of the solid particles at at least 30%, more preferably at least 50%, is 2 pg to 20 ng, preferably 30 pg to 2 ng. In another embodiment for defining the particles, particularly in the case of substantially spherical particles, a particle size of at least 30%, more preferably 50%, is preferably 0.1-100 μm, more preferably 0.5- 10 μm. Preferably, the average diameter of the particles is 1-10 μm, more preferably 2-5 μm. In yet another aspect defining the particles of the present invention, at least 30%, more preferably 50% or more of the particles have a diameter relative to the volume of the particles of 2 × 10 8 mm −2 to 2 × 10 2 mm −2 , More preferably, it has a ratio of 5 × 10 5 mm −2 to 8 × 10 4 mm −2 .

更に好ましくは、上記固形粒子は、500〜1000Jkg-1-1、より好ましくは600〜800Jkg-1-1の熱容量を有する。 More preferably, the solid particles, 500~1000Jkg -1 K -1, more preferably the heat capacity of 600~800Jkg -1 K -1.

更に好ましくは、上記固形粒子は、上記混合物中に、0.1〜20重量%、より好ましくは0.5〜5重量%において含まれる。   More preferably, the solid particles are included in the mixture at 0.1 to 20 wt%, more preferably 0.5 to 5 wt%.

好ましくは、上記粒子は、核酸と結合することができる追加的な特性を有する。これは、非特異的な吸着、又は特異的な結合のいずれかにより達成することができる。核酸の非特異的な結合は、ガラス表面において生じることが一般的に知られている。従って、ガラス表面を伴う粒子が好ましい。特異的な結合は、当該核酸に相補的な配列を有する核酸が
当該粒子の表面に結合されている場合に生じることができる。結合の方法、特にオリゴヌクレオチドの表面への共有結合は周知である。
Preferably, the particles have the additional property of being able to bind to nucleic acids. This can be achieved either by non-specific adsorption or by specific binding. It is generally known that non-specific binding of nucleic acids occurs at the glass surface. Therefore, particles with a glass surface are preferred. Specific binding can occur when a nucleic acid having a sequence complementary to the nucleic acid is bound to the surface of the particle. Methods of attachment, particularly covalent attachment to the surface of oligonucleotides are well known.

本発明の1つの様態において、上記固形粒子は、これらの表面に結合する第一配列を有する少なくとも1つのプライマーを有する。プライマーは、配列決定のための鋳型と結合する核酸を使用して、重合剤、及び伸長ブロック、例えば、モノヌクレオチドにより、これらの3’末端において伸長できる化合物である。   In one aspect of the invention, the solid particles have at least one primer having a first sequence that binds to these surfaces. Primers are compounds that can be extended at their 3 'ends with a polymerization agent and extension blocks, such as mononucleotides, using nucleic acids that bind to a template for sequencing.

図1に関して、粒子に対する核酸の結合の様態が説明される。図1aに示される第一の様態において、第一量の第一粒子は第一プライマーと結合し、そして第二量の同じ又は異なる第二粒子は第二プライマーとそれを結合させる。図1bに示される第二様態において、当該粒子は第一プライマーと第二プライマーの両方を結合している。図1cに示される第三の態様において、第一プライマーは粒子と結合し、そして第二プライマーは液体中で溶解される。   With reference to FIG. 1, the manner of binding of nucleic acids to particles is described. In the first embodiment shown in FIG. 1a, a first amount of first particles binds to the first primer, and a second amount of the same or different second particles binds it to the second primer. In the second embodiment shown in FIG. 1b, the particles bind both the first primer and the second primer. In the third embodiment shown in FIG. 1c, the first primer binds to the particles and the second primer is dissolved in the liquid.

本発明は、上記固形粒子を90℃以上に加熱するために十分な時間、0.001〜10秒、好ましくは0.001〜1秒のパルスにおいて、上記第一エネルギー源の誘導のエネルギーを利用する。パルス中のエネルギーを誘導することは、エネルギー源を作動させること、そして一定時間、エネルギーを混合物に誘導することにより行うことができる。当該時間は、粒子を加熱するために十分である。本発明は、粒子のすぐ周囲の液体に、順々にいくらかの熱を渡すための固形粒子の能力を用いる。粒子により加熱される液体はパルスの長さに依存する。一般的により長いパルスは加熱される液体の量を増加し、そしてより短いパルスはより少量の液体を加熱するだけであろう。更に、粒子から液体への熱伝達係数は、液体に供される熱を決定するであろう。より大きな熱伝達係数はより大量の熱を渡す。更に液体の流動特性は、渡される熱量を決定するであろう。より対流が液体中でなされると、渡される熱量はより大量となるが、粒子のすぐ周囲の液体に存在する温度はより低くなる。   The present invention utilizes the induction energy of the first energy source in a pulse sufficient for heating the solid particles to 90 ° C. or more, 0.001 to 10 seconds, preferably 0.001 to 1 second. To do. Inducing energy during the pulse can be done by activating the energy source and inducing energy into the mixture for a period of time. The time is sufficient to heat the particles. The present invention uses the ability of solid particles to sequentially pass some heat to the liquid immediately surrounding the particles. The liquid heated by the particles depends on the length of the pulse. Generally longer pulses will increase the amount of liquid being heated, and shorter pulses will only heat a smaller amount of liquid. Furthermore, the heat transfer coefficient from the particles to the liquid will determine the heat provided to the liquid. A larger heat transfer coefficient delivers more heat. Furthermore, the flow characteristics of the liquid will determine the amount of heat delivered. The more convection is done in the liquid, the greater the amount of heat delivered, but the lower the temperature present in the liquid immediately surrounding the particles.

好ましくは、約90℃に加熱される層は、本発明中、約100nmの厚さである。粒子から更に離れている層は加熱されるが、当該温度までには至らない。90℃以上の温度は、二本鎖核酸の変性、即ち一本鎖が形成される条件を供するために必要とされる。これは新規なプライマーを伸長生成物及び標的核酸にアニーリングするために必要である。   Preferably, the layer heated to about 90 ° C. is about 100 nm thick in the present invention. The layers further away from the particles are heated but not reached that temperature. A temperature of 90 ° C. or higher is required in order to provide conditions for denaturation of double-stranded nucleic acid, ie, formation of a single strand. This is necessary to anneal the new primer to the extension product and the target nucleic acid.

本発明の必須の特性は、粒子の温度、及び粒子のすぐ周囲の液体の温度が90℃以上であることである。一方、周囲圧力100℃において、当該温度は液体の沸点を超えるべきではない。当該粒子をその温度に加熱するために必要とされるエネルギーは、いくつかの実験、パルス長を変更すること、及び温度を測定すること、更に液体が沸騰泡を示すかを考慮すること、により容易に測定することができる。   An essential characteristic of the present invention is that the temperature of the particles and the temperature of the liquid immediately surrounding the particles is 90 ° C. or higher. On the other hand, at an ambient pressure of 100 ° C., the temperature should not exceed the boiling point of the liquid. The energy required to heat the particles to that temperature can be determined by several experiments, changing the pulse length and measuring the temperature, and taking into account whether the liquid exhibits boiling bubbles. It can be measured easily.

本発明に従う方法は、核酸が直接粒子表面に固定化される場合の態様と比較して、プライマーが粒子に結合される場合の態様に、異なる必要性を有する。固定化されたプライマーのみの場合(図1a及び1bの場合)、表面上のプライマー伸長工程は、粒子に結合している伸長生成物において産生し、上記生成物は更に、オリジナルの鋳型とハイブリダイゼーションにより結合している。当該粒子表面と層を約95℃の温度に加熱すると、伸長生成物から鋳型を脱ハイブリダイズする。当該鋳型は、当該表面から層の外側の液体部分に浮遊する。当該層の温度がそれぞれのハイブリッドの融点以下の温度に低下するだけで、当該鋳型は表面上で核酸、例えば、他の固定化プライマー分子又は相補的な伸長生成物と結合することができる。当該粒子が加熱されない場合(エネルギーパルスの外側)、これは長期にわたり生じうる。   The method according to the invention has a different need for the embodiment when the primer is bound to the particle compared to the embodiment where the nucleic acid is immobilized directly on the particle surface. In the case of only immobilized primers (in the case of FIGS. 1a and 1b), a primer extension step on the surface is produced in the extension product bound to the particles, which is further hybridized with the original template. Are combined. Heating the particle surface and layer to a temperature of about 95 ° C. dehybridizes the template from the extension product. The mold floats from the surface to the liquid portion outside the layer. Only by reducing the temperature of the layer to a temperature below the melting point of the respective hybrid, the template can bind to nucleic acids, such as other immobilized primer molecules or complementary extension products, on the surface. If the particles are not heated (outside the energy pulse), this can occur over time.

一種のプライマーのみが表面に結合される場合の態様において、上記伸長生成物のハイブリッドが変性し、そして上記温度がアニーリング温度に低下した後、当該伸長生成物は表面に移動した溶解プライマーと結合することができる。当該プライマーは伸長し、そして当該サイクルを繰り返すことができる。上記鋳型は再び、アニーリング条件下で伸長すること可能な、表面に固定化されたプライマーと結合することができる。   In embodiments where only one primer is bound to the surface, the extension product binds to the dissolved primer that has migrated to the surface after the extension product hybrid has denatured and the temperature has dropped to the annealing temperature. be able to. The primer is extended and the cycle can be repeated. The template can again bind to a surface-immobilized primer that can be extended under annealing conditions.

固定化プライマーが使用されない態様において、プライマーと鋳型のハイブリッドは、層中でない液体部分において形成され、そして伸長が起こる。伸長生成物と鋳型のハイブリッドが層に侵入すると、変性が起こり、そしてヒートパルスの終了又は層の外側への浮遊のいずれかにより、温度の低下後、伸長生成物と鋳型はそれぞれのプライマーとハイブリダイズすることができる。   In embodiments where no immobilized primer is used, the primer-template hybrid is formed in the liquid portion that is not in the layer and elongation occurs. As the extension product and template hybrids enter the layer, denaturation occurs and, after either the end of the heat pulse or floating outside the layer, the extension product and template hybridize with their respective primers. Can be soyed.

上記粒子の周囲の上記層中に位置していない液体の部分は、実質的に層中の温度よりも低い温度に維持される。好ましくは、プライマーが液体の残りの部分に溶解され、当該層の外側の液体の部分がプライマーのアニーリング及び/又は伸長に必要な温度に保たれる場合の本発明の態様に有用である。このように、本発明の好ましい様態は、50〜60℃の実質的に一定温度で液体を保つことを含んで成る。   The portion of the liquid that is not located in the layer around the particles is maintained at a temperature substantially lower than the temperature in the layer. Preferably, it is useful in embodiments of the invention where the primer is dissolved in the remaining portion of the liquid and the portion of the liquid outside the layer is maintained at the temperature required for primer annealing and / or extension. Thus, a preferred embodiment of the present invention comprises maintaining the liquid at a substantially constant temperature of 50-60 ° C.

このように、一定レベルにおいて温度を維持することは、混合物、好ましくは液体を加熱すること及び/又は冷却することを必要とする。液体が加熱又は冷却を必要とするか否かは、粒子中に誘導され、そして更に粒子により周囲の液体に供されるエネルギー量に依存する。少量のエネルギーだけが液体に移行する場合、当該液体を適当なレベルに加熱する必要があるだろう。これは、混合物内に低い対流が存在する(混合物内の粒子の混合がない)場合に起こりうる。反対に、混合物が撹拌される場合、混合物は、混合物中の所望の温度に達するために冷却することが必要となる。   Thus, maintaining the temperature at a constant level requires heating and / or cooling the mixture, preferably the liquid. Whether a liquid requires heating or cooling depends on the amount of energy induced in the particles and further provided to the surrounding liquid by the particles. If only a small amount of energy is transferred to the liquid, it may be necessary to heat the liquid to an appropriate level. This can occur when there is low convection in the mixture (no mixing of particles in the mixture). Conversely, if the mixture is agitated, the mixture will need to be cooled to reach the desired temperature in the mixture.

上記層に含まれない液体の部分を加熱する手段は既知である。これらは、好ましくは熱電加熱、抵抗加熱、及び流体媒介加熱から成る群から選択することができる。適当な加熱源は既知であり、例えば、慣習的なサーマルサイクラーである。特に好ましい熱源は、抵抗ヒーターである。これらにおいて、混合物を含む容器である、例えば、アルミニウム製のブロックと接触するヒーターを加熱するために電流が使用される。   Means for heating the portion of the liquid not contained in the layer are known. These can preferably be selected from the group consisting of thermoelectric heating, resistance heating, and fluid mediated heating. Suitable heating sources are known, for example conventional thermal cyclers. A particularly preferred heat source is a resistance heater. In these, an electric current is used to heat a heater, which is a container containing the mixture, for example an aluminum block.

冷却するための手段もまた既知である。これらは、例えば、ガス流又は液体を、容器又は当該容器を含むブロックに誘導することによる、あるいは、例えば、ペルチェ素子で実現される熱電冷却による液体冷却を含む。   Means for cooling are also known. These include, for example, liquid cooling by directing a gas stream or liquid to a container or a block containing the container, or by thermoelectric cooling realized, for example, with a Peltier element.

本発明に従う方法は、より好ましくは、開始時、粒子の加熱によりあまり多くの加熱が供されない時に加熱が必要とされる場合、同じ増幅の経路の間に、冷却及び加熱の両方を含む。当該方法の後半において、粒子から伝えられた熱量は、液体の独立的な加熱を必要とせず、そして更に冷却を必要とするだろう。当該問題は、液体又は液体近辺、例えば、容器を含むブロック中の温度を測定するため、そしてコンピュータープログラムにより温度を制御するためのセンサーを使用することにより容易に解消することができる。   The method according to the present invention more preferably includes both cooling and heating during the same amplification path if heating is required at the beginning when less heating is provided by heating the particles. In the second half of the process, the amount of heat transferred from the particles will not require independent heating of the liquid and will require further cooling. The problem can be easily eliminated by measuring the temperature in or near the liquid, eg the block containing the container, and by using sensors to control the temperature by a computer program.

このように、極めて好ましい様態において、本発明は、2つの異なる加熱の様態、及び1つの冷却の様態を含んで成り;当該加熱及び冷却プロセスは、液体の温度に依存するコンピュータープログラムにより制御及び調節される。   Thus, in a highly preferred embodiment, the present invention comprises two different heating modes and one cooling mode; the heating and cooling processes are controlled and regulated by a computer program that depends on the temperature of the liquid. Is done.

広い意味において、本発明は、液体と粒子の混合物を加熱するための方法であって、容器中の当該混合物を供する工程、及び上記混合物を加熱する工程を含んで成り、ここで当該混合物が、異なる種類の加熱源により、同時に及び/又は継続的に加熱される方法に関する。   In a broad sense, the present invention is a method for heating a mixture of liquid and particles comprising the steps of providing the mixture in a container and heating the mixture, wherein the mixture comprises: It relates to a method in which different types of heating sources are heated simultaneously and / or continuously.

本発明に従う容器は、上記方法の条件下において混合物を保持するための容器である。従って、当該容器は、耐熱性であり、混合物に供される量及び種類の放射に耐性であり、混合物中に含まれる試薬に耐性であり、そして混合物が容器からもれないように堅固であるべきである。   The container according to the invention is a container for holding the mixture under the conditions of the above method. Thus, the container is heat resistant, resistant to the amount and type of radiation provided to the mixture, resistant to the reagents contained in the mixture, and rigid so that the mixture does not escape from the container. Should.

好ましくは、少なくとも1つの上記加熱方法は、誘導加熱、熱電加熱、抵抗加熱、放射加熱、及び流体媒介加熱から成る群から選択される。   Preferably, the at least one heating method is selected from the group consisting of induction heating, thermoelectric heating, resistance heating, radiant heating, and fluid mediated heating.

誘導加熱は、10kHz〜1MHzの周波数/波長での電磁放射の適用により行われる。熱電加熱は、周知のペルチェ効果により熱を発生するペルチェ素子として知られる熱源により達成される。   Induction heating is performed by application of electromagnetic radiation at a frequency / wavelength of 10 kHz to 1 MHz. Thermoelectric heating is accomplished by a heat source known as a Peltier element that generates heat by the well-known Peltier effect.

抵抗加熱は、電流における小径のワイヤーの抵抗が加熱によるエネルギーの損失に導く効果を利用する。   Resistance heating utilizes the effect that the resistance of a small diameter wire in the current leads to energy loss due to heating.

放射加熱は、放射を容器中の混合物に誘導することにより作り出され、当該放射は、混合物又は容器に吸収される波長を有し、そして上記放射を熱エネルギーに変換する。   Radiant heating is created by directing radiation into the mixture in the container, the radiation having a wavelength that is absorbed by the mixture or container, and converting the radiation into thermal energy.

流体媒介加熱は、流体、即ち、液体又はガス流を容器又は混合物に誘導することにより行われ、当該流体は混合物の温度よりも高い温度を有する。流体と混合物環の温度における違いが高ければ高いほど、当該混合物はより速く加熱される。更に、流体の流動特性は、伝えられた熱量を決定するであろう。   Fluid mediated heating is accomplished by inducing a fluid, i.e., a liquid or gas stream, into a container or mixture, the fluid having a temperature above that of the mixture. The higher the difference in temperature between the fluid and the mixture ring, the faster the mixture is heated. Furthermore, the flow characteristics of the fluid will determine the amount of heat transferred.

好ましくは、上記の最初の加熱は、非接触加熱により行われ、そして2番目の加熱は接触加熱により行われる。接触加熱は、熱媒体から材料までの間の接触表面を通してエネルギーが流動できるように、熱媒体が加熱される物質と接触する加熱である。混合物中の粒子が混合物中に分散する場合、混合物の粒子の周囲の液体の温度以上の温度への加熱は、接触加熱を使用することはできない。しかしながら、粒子の周りの層の外側の液体部分の加熱は接触加熱により大抵行うことができる。   Preferably, the first heating is performed by non-contact heating, and the second heating is performed by contact heating. Contact heating is heating in which the heat medium is in contact with the material to be heated so that energy can flow through the contact surface between the heat medium and the material. If the particles in the mixture are dispersed in the mixture, heating to a temperature above the temperature of the liquid surrounding the particles of the mixture cannot use contact heating. However, heating of the liquid portion outside the layer around the particles can often be done by contact heating.

エネルギー源が加熱すべき物質と直接接触できない場合、非接触加熱が行われる。従って、当該加熱の様態は、層の外側の液体部分を実質的に直接加熱することなく、混合物中の粒子を加熱するために好ましい。非接触加熱の最も好ましい様態は、放射による加熱、例えば、粒子の周囲層にない液体部分により吸収されない放射による加熱である。   If the energy source cannot be in direct contact with the material to be heated, non-contact heating is performed. Therefore, this mode of heating is preferred for heating the particles in the mixture without substantially directly heating the liquid portion outside the layer. The most preferred mode of non-contact heating is heating by radiation, for example heating by radiation that is not absorbed by the liquid part not in the surrounding layer of particles.

更なる加熱の様態は、熱の伝達の媒体により区別することができる。好ましくは、上記液体は、誘導加熱及び抵抗加熱の組み合わせにより加熱される。   Further heating modes can be distinguished by the heat transfer medium. Preferably, the liquid is heated by a combination of induction heating and resistance heating.

極めて好ましくは、本発明は、上記加熱が組み合わされた加熱源を使用して行われる方法に関する。このような熱源は、接触加熱、並びに非接触加熱の両方に適用することができ、そして両方法が同時に使用される適用に特に適当である。   Most preferably, the present invention relates to a method wherein the heating is performed using a combined heating source. Such a heat source can be applied to both contact heating as well as non-contact heating and is particularly suitable for applications where both methods are used simultaneously.

本発明に従う加熱源は、抵抗ヒーターと誘導加熱用のコイルである。好ましい設計は、適当な周波数の適当な交流で操作すると直ぐに、誘導加熱のために電磁場を生じることができるように設計される抵抗加熱のために規定された抵抗を有する加熱コイルである。当該コイルはワイヤーにより形成されていてよく、又は他の方法、例えば、プリント基板において、又はセラミック又はポリイミドのような基板上にいずれかの種類の物質のコンダクターとして設計されてよい。他の選択は、上記コイルが、適当な基板上に細−若しくは厚膜技術により形成されるものである。当該コイルは、レセプタクルの下部、又は上部、又は側面に位置してよく、あるいは装置が、コイルのデザインに依存するコイルの中にあるように装置を囲んでいてもよい。当該コイルは、可能な限り最も強い磁場を生じるように設計するべきである。当該コイルは、強磁場を生じるために回路の共振周波数における高周波発生器により操作される発振回路(並列共振回路)の一部であってよい。   The heating source according to the present invention is a resistance heater and an induction heating coil. A preferred design is a heating coil with a resistance defined for resistance heating that is designed to generate an electromagnetic field for induction heating as soon as operating with a suitable alternating current of a suitable frequency. The coil may be formed of wire or may be designed as a conductor of any kind of material in other ways, for example in a printed circuit board or on a substrate such as ceramic or polyimide. Another option is that the coil is formed on a suitable substrate by thin- or thick film technology. The coil may be located at the bottom, top, or side of the receptacle, or may enclose the device so that the device is in a coil that depends on the design of the coil. The coil should be designed to produce the strongest magnetic field possible. The coil may be part of an oscillating circuit (parallel resonant circuit) operated by a high frequency generator at the resonant frequency of the circuit to generate a strong magnetic field.

組み合わされた加熱素子を介する接触加熱により加熱されるレセプタクルのための材料は、ヒーターから混合物のためのチャンバーを含む装置への良好な熱伝達を達成するために高い熱伝導度を有する必要がある。更に、当該材料は、電磁場に不活性でなくてはならず、これは、ネガティブな方法における非接触加熱のための電磁場に影響すべきでないことを意味する。好ましくは、レセプタクルの材料は、0電気伝導率を有する材料群から選択される。より好ましい材料は、セラミック材料(例えば、AINセラミック)の群から選択される。   Materials for receptacles heated by contact heating through combined heating elements need to have high thermal conductivity to achieve good heat transfer from the heater to the device including the chamber for the mixture . Furthermore, the material must be inert to the electromagnetic field, which means that it should not affect the electromagnetic field for non-contact heating in a negative manner. Preferably, the receptacle material is selected from the group of materials having zero electrical conductivity. More preferred materials are selected from the group of ceramic materials (eg AIN ceramic).

抵抗加熱のために、ヒーターは、チャンバー中の混合物を含む装置用のレセプタクルと接触する必要がある(接触加熱)。上記粒子及び粒子の周囲層の誘導加熱のために、組み合わされたヒーターは、混合物を含むチャンバーを有する装置に対して適当な距離において配置される必要がある(非接触加熱)。最も好ましい設計は、接触加熱のためにレセプタクルに接触でき、そして固形粒子の非接触加熱のための発生した電磁場の中心に混合物を有するために、混合物を含むチャンバーに十分近く位置される基板における平らなコイルである。   For resistance heating, the heater needs to be in contact with a receptacle for the device containing the mixture in the chamber (contact heating). For induction heating of the particles and the surrounding layer of particles, the combined heater needs to be placed at a suitable distance relative to the device having the chamber containing the mixture (non-contact heating). The most preferred design is flat on the substrate located close enough to the chamber containing the mixture to be able to contact the receptacle for contact heating and to have the mixture in the center of the generated electromagnetic field for non-contact heating of the solid particles. Coil.

図2a及び図2bは、ワイヤーにより形成された2つのコイル(1)、レセプタクル(2)、及びチャンバーを伴う装置(3)で組み合わせた加熱素子の可能な配置を示す。   Figures 2a and 2b show possible arrangements of heating elements combined in a device (3) with two coils (1) formed by wires, a receptacle (2) and a chamber.

図3は、分解図において、適当な基板上の平らなコイル(4)とレセプタクル(5)、及びチャンバーを有する平らな装置(6)として行われる、組み合わせた加熱素子の可能な配置を示す。   FIG. 3 shows, in an exploded view, a possible arrangement of combined heating elements, performed as a flat device (6) with a flat coil (4) and receptacle (5) on a suitable substrate and a chamber.

本発明の好ましい様態において、核酸の増幅のための方法のために上述した状態と類似して、当該方法は更に上記液体の能動冷却を含んで成る。   In a preferred embodiment of the invention, similar to the situation described above for the method for nucleic acid amplification, the method further comprises active cooling of the liquid.

本発明の他の態様は、液体、第一熱源、及び第二熱源を含むためのチャンバーを含む容器を受けるためのレセプタクルを含んで成る1つ又は複数の液体を加熱するための機器であり、上記第一及び第二熱源は、上記レセプタクル中に置かれる場合、上記容器の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記機器中に位置する。   Another aspect of the invention is an apparatus for heating one or more liquids comprising a receptacle for receiving a container comprising a chamber for containing a liquid, a first heat source, and a second heat source, The first and second heat sources, when placed in the receptacle, are located in the instrument to be effective for heating the contents of the chamber of the container.

本発明の他の態様は、液体及び1種の熱源、及び第2種の熱源を含むための1つ又は複数のチャンバーを含む容器を含む液体を加熱するためのシステムであり、ここで上記熱源は、上記容器のためのレセプタクル中に置かれる場合、上記装置の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記システム中に位置する。   Another aspect of the present invention is a system for heating a liquid comprising a container comprising one or more chambers for containing a liquid and one heat source and a second heat source, wherein said heat source Is positioned in the system to be effective for heating the contents of the chamber of the device when placed in a receptacle for the container.

このようなシステムは、上に開示した方法に有用である。簡便には、当該システムは、上記熱源を含んで成るハウジングを有し、特に好ましくは熱源により発生された熱が主に容器に誘導され、そして周囲に誘導されないように分離される。これは特に、放射源又は健康的な理由のために重要である。   Such a system is useful for the methods disclosed above. Conveniently, the system has a housing comprising the heat source, particularly preferably the heat generated by the heat source is mainly guided to the container and separated so that it is not induced to the surroundings. This is particularly important for radiation sources or for health reasons.

上述のとおりに、上記第一熱源が非接触熱源であり、そして第二熱源が接触熱源であるシステムが好ましい。   As described above, a system in which the first heat source is a non-contact heat source and the second heat source is a contact heat source is preferred.

実施例1
放射による固形粒子を含む液体の処理
以下の成分の混合物でのモデル実験を作成し、そして研究室において行った:

Figure 2007029096
Example 1
Treatment of liquids containing solid particles by radiation A model experiment with a mixture of the following components was created and performed in the laboratory:
Figure 2007029096

上記モデル実験において、ポリピレンチューブ中で誘導加熱により2つの試料を室温から約100℃の最終温度に加熱した。当該チューブは3回転誘導加熱コイルの中に置いた。当該実験は、異なる周波数において作動するエネルギー源として異なる電源を使用して行った。最も良好な結果は、約200kHzで作用し、そして20kWの電力を供する電源で得られた。当該電力は、実験中、試料が最終温度に達するまで連続的に作動させた。当該温度はサーモカップルにより測定した。   In the model experiment, two samples were heated from room temperature to a final temperature of about 100 ° C. by induction heating in a polypyrene tube. The tube was placed in a 3-turn induction heating coil. The experiment was performed using different power sources as energy sources operating at different frequencies. The best results were obtained with a power supply operating at about 200 kHz and providing 20 kW of power. The power was continuously operated during the experiment until the sample reached the final temperature. The temperature was measured with a thermocouple.

以下の表は当該実験からの結果の概要を与える。

Figure 2007029096
The following table gives a summary of the results from the experiment.
Figure 2007029096

当該実験は、非接触誘導加熱により、医療における試料の分析に適当な適切な容量の水溶液中の固形粒子を加熱することが一般的に可能であることを示す。当該実験において、固形粒子が懸濁された全液体が最終温度にまで加熱されたため、当該実験において、固形粒子、及び周囲層のみを最終温度に加熱しなければならない場合よりも多くのエネルギーが必要とされた。   The experiment shows that it is generally possible to heat solid particles in an appropriate volume of aqueous solution suitable for analysis of samples in medicine by non-contact induction heating. In this experiment, the entire liquid in which the solid particles were suspended was heated to the final temperature, so more energy was required in the experiment than if only the solid particles and the surrounding layer had to be heated to the final temperature. It was said.

実施例2
理論実験/モデルシミュレーション
試料モデルで、非接触加熱を介して単一粒子に入ってくるエネルギーQin、及びより冷たい液層の周囲に対する生じるエネルギー損失Qoutをシミュレートした(図5を参照のこと)。
Example 2
Theoretical Experiment / Model Simulation In the sample model, the energy Q in entering the single particle via non-contact heating and the resulting energy loss Q out to the periphery of the cooler liquid layer were simulated (see FIG. 5). ).

当該モデルは、単一のビーズに設定した。モデルへの最初の入力は非接触加熱によりもたらされる全仕事率である。当該全仕事率は、単一ビーズあたりの入力を得るための計算された粒子数を介して後に分けられる。第二入力は、固形粒子の与えられた全質量における、粒子の数に影響する粒子サイズ、並びに固形粒子の表面積である。第三入力値は、粒子の全質量である。粒子の数は以下のとおり計算される:   The model was set up on a single bead. The first input to the model is the total power provided by non-contact heating. The total power is divided later through the calculated number of particles to obtain input per single bead. The second input is the particle size that affects the number of particles, as well as the surface area of the solid particles, for a given total mass of solid particles. The third input value is the total mass of the particles. The number of particles is calculated as follows:

Figure 2007029096
Figure 2007029096

単一の粒子の質量は、

Figure 2007029096
により計算される。 The mass of a single particle is
Figure 2007029096
Is calculated by

1つの粒子の容積は、

Figure 2007029096
によりもたらされる。 The volume of one particle is
Figure 2007029096
Brought about by.

当該モデルは、与えられた時間間隔Δt、例えば、ステップあたり0.001秒の段階を計算する。   The model calculates a given time interval Δt, for example, a step of 0.001 seconds per step.

当該ビーズは、エネルギーの入力Qin及びエネルギーの出力Qoutを伴う容器としてみなされる。時間t−1から時間tまでのエネルギーの変化は、

Figure 2007029096
により計算される。 The beads are regarded as a container with an energy input Q in and an energy output Q out . The change in energy from time t-1 to time t is
Figure 2007029096
Is calculated by

誘導加熱からの入力エネルギーは、入力仕事率及び時間間隔由来の産物である。

Figure 2007029096
The input energy from induction heating is a product derived from the input power and time interval.
Figure 2007029096

時間tにおけるビーズのエネルギーは、

Figure 2007029096
により計算される。 The energy of the beads at time t is
Figure 2007029096
Is calculated by

時間t−1から時間tまでのビーズ温度における変化は、

Figure 2007029096
によりもたらされ、以下のとおり実際のビーズ温度に加えられる。
Figure 2007029096
The change in bead temperature from time t-1 to time t is
Figure 2007029096
And is added to the actual bead temperature as follows:
Figure 2007029096

出力側において、液体層への熱伝達によるエネルギー損失は、

Figure 2007029096
である。 On the output side, energy loss due to heat transfer to the liquid layer is
Figure 2007029096
It is.

周囲の液体層の温度Tliquidは、50℃の温度において定常性を留めることを考慮した。当該仮説を満足するために、周囲の液体層は適当な手段により冷却されなければならない。当該シミュレーションの開始において、ビーズは液体層と同じ温度を有する。 The temperature T liquid of the surrounding liquid layer was considered to remain stationary at a temperature of 50 ° C. In order to satisfy the hypothesis, the surrounding liquid layer must be cooled by appropriate means. At the start of the simulation, the beads have the same temperature as the liquid layer.

研究室において行われたモデル実験からもたらされた結果以外に、全ての入力が当該モデルに送り込まれた。固形粒子のサイズ、及び溶液中の固形粒子の総量を変化する一方、与えられた入力で理論的に達成できる温度を計算することができる。   In addition to the results from model experiments conducted in the laboratory, all inputs were fed into the model. While varying the size of the solid particles and the total amount of solid particles in the solution, the temperature that can be theoretically achieved with a given input can be calculated.

結果
以下の段落は、上述のモデルに基づくシミュレーションによりもたらされた結果を要約する。図4は、粒子サイズと50℃の一定温度に保たれる水中で95℃の温度に加熱される一定サイズの5mgの固形粒子を得るために必要とされる仕事率の間の依存性を示す。
Results The following paragraph summarizes the results obtained from the simulation based on the model described above. FIG. 4 shows the dependence between the particle size and the power required to obtain a fixed size 5 mg solid particles heated to a temperature of 95 ° C. in water kept at a constant temperature of 50 ° C. .

図4に示される必要とされる仕事率は、目的の温度に達するためにビーズを結合しなければならない仕事率だけである。同じ効果を得るためにシステムにより必要とされる全仕事率は、全システムのエネルギー効率に依存する。実施例1における電磁場のための発生装置は、20kWの電力を供し、ビーズ及びこれらが懸濁される液体を加熱するシステムに約70Wの結合力をもたらした。   The only required power shown in FIG. 4 is the power that the beads must be bound to reach the desired temperature. The total power required by the system to achieve the same effect depends on the energy efficiency of the entire system. The generator for the electromagnetic field in Example 1 provided 20 kW of power, resulting in a binding power of about 70 W to the system heating the beads and the liquid in which they were suspended.

固形粒子上の固定化プライマーの3つの可能な方法を示す(1a、1b、及び1c)。Three possible methods of immobilized primer on solid particles are shown (1a, 1b, and 1c). 装置中のチャンバーの近傍において加熱コイルを配置するための2つの態様を示す(図2a及び2b)。Two embodiments are shown for placing the heating coil in the vicinity of the chamber in the apparatus (FIGS. 2a and 2b). 平らなチャンバーを伴う極めて平らな装置を示す。A very flat device with a flat chamber is shown. 粒子サイズ対50℃において一定に保たれた水中の5gの全質量の粒子で95℃の粒子温度に達するために必要な仕事率の依存性を示す。Figure 4 shows the dependence of the particle size versus the power required to reach a particle temperature of 95 ° C with 5g total mass particles in water kept constant at 50 ° C. 単一の粒子において例示した、本発明の基本原理を示す。2 illustrates the basic principle of the present invention, exemplified in a single particle.

符号の説明Explanation of symbols

1 加熱ワイヤー
2 レセプタクル
3 チャンバーを伴う装置
4 平らなコイル
5 レセプタクル
6 チャンバーを伴う平らな装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating wire 2 Receptacle 3 Apparatus with a chamber 4 Flat coil 5 Receptacle 6 Flat apparatus with a chamber

Claims (20)

核酸の増幅のための方法であって、
(a)核酸及び液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含む液体の混合物を供する工程であって、当該混合物が核酸を増幅するために必要な試薬を含む工程、
(b)上記固形粒子を90℃以上の温度に加熱するために十分な時間、0.001〜10秒のパルスにおいて第一エネルギーを導入する工程、
を含んで成り、
上記液体が、アニーリング及び伸長の温度において能動的に維持されることを特徴とする方法。
A method for nucleic acid amplification comprising:
(A) providing a mixture of liquid containing solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the nucleic acid and the liquid, the mixture containing a reagent necessary for amplifying the nucleic acid;
(B) a step of introducing the first energy in a pulse of 0.001 to 10 seconds for a time sufficient to heat the solid particles to a temperature of 90 ° C. or higher;
Comprising
A method wherein the liquid is actively maintained at annealing and elongation temperatures.
前記粒子が0.1〜100μmの平均直径を有する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the particles have an average diameter of 0.1 to 100 μm. 前記固形粒子が結合固形粒子である、請求項1又は2のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the solid particles are bonded solid particles. 前記第一エネルギー源が電磁場である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the first energy source is an electromagnetic field. 前記エネルギーが、1kHz〜50GHzの周波数の放射エネルギーである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the energy is radiant energy having a frequency of 1 kHz to 50 GHz. 前記固形粒子の少なくとも30%の質量が、2pg〜20ngである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein a mass of at least 30% of the solid particles is 2 pg to 20 ng. 前記固形粒子が、500〜1000Jkg-1-1の熱容量を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to claim 1 , wherein the solid particles have a heat capacity of 500 to 1000 Jkg −1 K −1 . 前記固形粒子が、0.1〜20w−%において前記混合物中に含まれる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the solid particles are contained in the mixture at 0.1 to 20 w-%. 前記固形粒子が、これらの表面に結合するプライマーを有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。   9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the solid particles have primers that bind to their surfaces. 更に、50〜60℃の実質的に一定の温度において液体を維持することを含んで成る、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。   10. A method according to any one of the preceding claims, further comprising maintaining the liquid at a substantially constant temperature of 50-60C. 増幅すべき核酸及び容器中の液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含む前記液体の混合物を供する工程、及び当該混合物を加熱する工程を含んで成る、液体を加熱するための方法であって、上記液体が、異なる種類の熱源により同時に及び/又は継続的に加熱されることを特徴とする、方法。   Providing a mixture of said liquid comprising nucleic acids to be amplified and solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the liquid in the container, and heating the mixture, for heating the liquid Method, characterized in that the liquid is heated simultaneously and / or continuously by different types of heat sources. 少なくとも1つの前記加熱方法が、
−誘導加熱、
−熱電加熱、
−抵抗加熱、
−放射加熱、及び、
−流体媒介加熱、
から成る群から選択される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
At least one heating method comprising:
-Induction heating,
-Thermoelectric heating,
-Resistance heating,
-Radiant heating, and
-Fluid mediated heating,
12. A method according to any one of claims 1 to 11 selected from the group consisting of:
前記混合物が、誘導加熱及び抵抗加熱の組み合わせにより加熱される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the mixture is heated by a combination of induction heating and resistance heating. 前記第一加熱が接触加熱により行われ、そして第二加熱が非接触加熱により行われる、請求項13に記載の方法。   The method of claim 13, wherein the first heating is performed by contact heating and the second heating is performed by non-contact heating. 前記加熱が組み合わされた加熱源を使用して行われる、請求項請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。   15. A method according to any one of claims 1 to 14, wherein the heating is performed using a combined heat source. 前記方法が、前記液体中に分散された前記固形粒子を誘導的に加熱することを含んで成る、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。   16. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method comprises inductively heating the solid particles dispersed in the liquid. 更に、前記混合物の能動冷却を含んで成る、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。   17. A method according to any one of the preceding claims, further comprising active cooling of the mixture. 1つ又は複数の増幅すべき核酸及び液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含んで成る液体を含む混合物を加熱するためのシステムであって、
−混合物を含むための1つ又は複数のチャンバーを含む装置、及び、
−第1種の加熱源、及び、
−第2種の加熱源、
を含んで成り、
ここで、上記加熱源が、上記装置のためのレセプタクル中に置かれる場合、上記装置の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記システム中に位置している、システム。
A system for heating a mixture comprising one or more nucleic acids to be amplified and a liquid comprising solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the liquid comprising:
An apparatus comprising one or more chambers for containing the mixture, and
-A first type of heat source; and
-A second heating source;
Comprising
Wherein the heating source is located in the system to be effective to heat the contents of the chamber of the device when placed in a receptacle for the device.
前記第一加熱源が接触加熱源であり、そして第二加熱源が非接触加熱源である、請求項18記載のシステム。   The system of claim 18, wherein the first heating source is a contact heating source and the second heating source is a non-contact heating source. 1つ又は複数の増幅すべき核酸及び液体よりも高い第一エネルギー源吸収能を有する固形粒子を含んで成る液体をそれぞれ含んで成る1又は複数の混合物を加熱するための機器であって、
−混合物を含むためのチャンバーを含む装置を受けるためのレセプタクル、
−第一加熱源、及び、
−第二加熱源、
を含んで成り、
ここで、前記第一及び第二加熱源が、上記レセプタクル中に置かれる場合、上記装置の上記チャンバーの内容物を加熱するために有効となるように上記機器中に位置している、機器。
An apparatus for heating one or more mixtures each comprising a nucleic acid to be amplified and a liquid each comprising solid particles having a higher first energy source absorption capacity than the liquid, comprising:
A receptacle for receiving a device comprising a chamber for containing the mixture;
-A first heating source, and
A second heating source,
Comprising
Wherein the device is positioned in the device to be effective for heating the contents of the chamber of the device when the first and second heat sources are placed in the receptacle.
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